[发明专利]MTJ自旋霍尔MRAM位单元以及阵列

权利要求书

1.一种存储器装置，该装置包括：

选择线；

具有自旋霍尔效应(SHE)材料的互连部，所述互连部耦合到写入位线；

耦合到所述选择线和所述互连部的晶体管，所述晶体管能够由字线控制；以及

具有自由磁性层的磁性隧道结器件，所述自由磁性层耦合到所述互连部。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述磁性隧道结器件的一个端耦合到读取位线。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述选择线形成在第零金属(M0)层上。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述读取位线形成在第四金属(M4)层上，并且其中，所述写入位线形成在第二金属(M2)层上。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述磁性隧道结器件用于增大其读取操作期间的电阻，并且其中，所述磁性隧道结器件用于减小其写入操作期间的电阻。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述互连部专用于单个磁性隧道结器件。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述晶体管是单个晶体管，并且所述磁性隧道结器件是单个磁性隧道结器件。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述单个晶体管由多个扩散部或者共享扩散部形成，以使得所述晶体管的沟道区充当平行的两个或更多个晶体管。

9.根据权利要求2所述的装置，其中，所述磁性隧道结器件物理上位于所述读取位线与所述写入位线之间，并且其中，所述读取位线、所述写入位线和所述选择线彼此平行并且在相同方向上延伸。

10.一种用于制造存储器装置的方法，包括：

形成具有源极区域、漏极区域和栅极区域的晶体管；

在第零金属(M0)中形成选择线；

将所述选择线耦合到所述晶体管的所述源极区域；

形成具有自旋霍尔效应(SHE)材料的互连部；

将所述互连部耦合到第一金属(M1)层和所述晶体管的所述漏极端子；并且

将字线耦合到所述晶体管的所述栅极区域。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

在第二金属(M2)层中形成写入位线；以及

将所述写入位线耦合到所述互连部，其中，磁性隧道结器件物理上位于读取位线与所述写入位线之间，并且其中，所述读取位线、所述写入位线和所述选择线彼此平行并且在相同方向上延伸。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

在专用于第三金属(M3)层的区域中形成所述磁性隧道结器件；以及

将所述磁性隧道结器件的自由磁性层耦合到所述互连部。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

在第四金属(M4)层中形成读取位线；以及

将所述读取位线耦合到所述磁性隧道结器件，其中，所述磁性隧道结器件物理上位于所述读取位线与所述写入位线之间，并且其中，所述读取位线、所述写入位线和所述选择线彼此平行并且在相同方向上延伸。

14.根据权利要求10所述的方法，还包括：

在专用于第二金属(M2)层的区域中形成磁性隧道结器件；以及

将所述磁性隧道结器件的自由磁性层耦合到所述互连部。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

在第四金属(M4)层中形成读取位线；以及

经由第三金属(M3)层将所述读取位线耦合到所述磁性隧道结器件。

16.根据权利要求10所述的方法，其中，所述互连部专用于单个磁性隧道结器件。

17.一种存储器装置，包括：

多个选择线；

多个写入位线；

具有自旋霍尔效应(SHE)材料的多个互连部；以及

多行晶体管，其中，每行中的晶体管耦合到所述多个选择线中的一个选择线，其中，一行晶体管中的所述多个互连部中的每个互连部都耦合到所述写入位线中的一个写入位线。